【正文】 虛擬載波監(jiān)聽 (Virtual Carrier Sense)的機(jī)制是讓源站將它要占用信道的時(shí)間（包括目的站發(fā)回確認(rèn)幀所需的時(shí)間）通知給所有其他站，以便使其他所有站在這一段時(shí)間都停止發(fā)送數(shù)據(jù)。 退避計(jì)時(shí)器 (backoff timer) 圖例 凍結(jié)剩余的退避時(shí)間 幀 幀 幀 幀 幀 DIFS DIFS DIFS DIFS 爭用窗口 爭用窗口 爭用窗口 爭用窗口 退避 退避 退避 退避 A B C D E t t t t t 凍結(jié) 凍結(jié) 凍結(jié) 凍結(jié) 凍結(jié) 的退避機(jī)制 長包重傳次數(shù)： 4次 短包重傳次數(shù)： 7次 A 的 作用 范圍 B 的 作用 范圍 對信道進(jìn)行預(yù)約 允許要發(fā)送數(shù)據(jù)的站對信道進(jìn)行預(yù)約。 其中 ， 對于 IEEE ， C可取 1Mbps， RTS/CTS幀大小分別為 20字節(jié)和 14字節(jié) 。并且，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載大于 53%時(shí)，采用 RTS/CTS機(jī)制進(jìn)行數(shù)據(jù)包的傳輸將會導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能與不采用該機(jī)制時(shí)有了較大程度的惡化，如圖 3所示。 發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小 P為 512字節(jié) 圖 1 網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能（ P=512字節(jié)） 圖 2媒體接入時(shí)延性能（ P=512字節(jié)） 可見，當(dāng) P為 512字節(jié)時(shí)，采用 RTS/CTS機(jī)制，能夠起到改善網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能的作用，主要原因是該機(jī)制可以對無線媒質(zhì)接入進(jìn)行預(yù)留，避免了數(shù)據(jù)包的碰撞以及重傳，從而提高了沖突避免的效率，減少了信道接入延時(shí)，如圖 2所示。 其中， 為成幀效率， 為沖突避免效率， 為信道共享效率。這可能發(fā)生兩種情況。 如有，就要讓高優(yōu)先級幀先發(fā)送。 。 隱終端問題會大大降低信道的利用率。 即在一個(gè) 10 Mbps 的網(wǎng)絡(luò)上可獲得將近 10 Mbps 的吞吐量。也即站點(diǎn)開始發(fā)送后最多經(jīng) 2τ時(shí)間就能確認(rèn)傳輸是否成功。一旦信道空閑就發(fā)送。如果有，就稍候；如果無，就發(fā)送。 ?MAC層處理所有同物理無線信道的接入，并且完成以下任務(wù)： ?如果設(shè)備是一個(gè)協(xié)調(diào)器則 generating work beacons ?與信標(biāo)同步 ?支持 PAN(個(gè)域網(wǎng) )鏈路的關(guān)聯(lián) association和斷開disassociation ? 為設(shè)備的安全性提供支持 ?信道接入方式采用免沖突載波檢測多址接入(CSMACA)機(jī)制 ?處理和維護(hù)保護(hù)時(shí)隙 (GTS)機(jī)制 ?在兩個(gè)對等的 MAC實(shí)體之間提供一個(gè)可靠的通信鏈路 MAC層參考模型 MAC層管理實(shí)體實(shí)現(xiàn)層的管理功能并且負(fù)責(zé)維護(hù)MAC PIB。希望傳輸?shù)恼臼紫葘π诺肋M(jìn)行監(jiān)聽以確定是否有別的站在傳輸。 輕載時(shí)， 1堅(jiān)持 CSMA吞吐量 特性最好 ； 重載時(shí)，非堅(jiān)持 CSMA吞吐量 特性最好，但時(shí)間延遲增大 。 n的實(shí)際取值是由每個(gè)以太網(wǎng)站點(diǎn)的隨機(jī)程序決定的。為什么一個(gè)共享的以太網(wǎng)要求站點(diǎn)數(shù)不得超過 1024個(gè)，原因就在此。 節(jié)點(diǎn) C是節(jié)點(diǎn) B的暴露終端。一個(gè)站應(yīng)當(dāng)能夠在這段時(shí)間內(nèi)從發(fā)送方式切換到接收方式。 這樣就大大減少了碰撞的機(jī)會。 A C B D E RTS RTS 源站 A 在發(fā)送數(shù)據(jù)幀之前先發(fā)送一個(gè)短的控制幀， 叫做 請求發(fā)送 RTS (Request To Send)，它包括 源地址、目的地址和這次通信（包括相應(yīng)的確認(rèn)幀） 所需的持續(xù)時(shí)間。即采用了 RTS/CTS機(jī)制盡管可以提高沖突避免效率 ，但是卻是以降低信道共享效率為代價(jià)的 。 發(fā)送的數(shù)據(jù)包大小 P為 128字節(jié) 圖 3 網(wǎng)絡(luò)吞吐量性能（ P=128字節(jié)） 圖 4媒體接入時(shí)延性能（ P=128字節(jié)） 同時(shí)，此時(shí)的信道接入時(shí)延比不采用該機(jī)制時(shí)還要略微大一些，如圖 4所示。值得注意的是，隨著網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的繼續(xù)加大，網(wǎng)絡(luò)的吞吐量性能得到了一個(gè)很大的改善，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載為 110%時(shí)，吞吐量達(dá)到了最大值 。 RTS/CTS機(jī)制作用？ 1? 分別用 、 、 來表示上述三個(gè)方面的效率。 爭用窗口 (Content Window) =DIFS或者檢測發(fā)生了碰撞時(shí)，從 [0,CW)隨機(jī)取一個(gè)值，退避計(jì)數(shù)器的值為 Backoff Time= Random()*SlotTime；此后，每當(dāng)站點(diǎn)檢測到信道空閑時(shí)間 =DIFS時(shí)，啟動退避計(jì)數(shù)器； =DIFS，則凍結(jié)并記錄下退避計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，直到重新出現(xiàn) DIFS空閑期再回復(fù)退避計(jì)數(shù)器的運(yùn)行； 爭用窗口 (Contention Window) 3. 當(dāng)退避計(jì)數(shù)器減至 0時(shí)，立即發(fā)送數(shù)據(jù)； CWmin、 CWmax以及發(fā)生碰撞的次數(shù)： 幀的第一次傳輸時(shí)， CW=CWmin； 每次不成功傳輸都會使 CW*2，直到增加至 CWmax； 當(dāng)進(jìn)行一次成功傳輸后立即將 CW重設(shè)置為 CWmin. 爭用窗口 (Content Window) 爭用窗口 (Content Window) 站點(diǎn)每經(jīng)歷一個(gè)時(shí)隙的時(shí)間就檢測一次信道。 CSMA/CA 協(xié)議的原理 這是考慮到可能有其他的站有高優(yōu)先級的幀要發(fā)送。這段時(shí)間的通稱是 幀間間隔 IFS (InterFrame Space)。 節(jié)點(diǎn) C是隱藏在節(jié)點(diǎn) A的覆蓋范圍之外的卻又能對節(jié)點(diǎn) A的發(fā)送形成潛在沖突的節(jié)點(diǎn)。 CSMA/CD 小結(jié) 退避算法：為截?cái)嗟亩M(jìn)制指數(shù)退避算法，來決定重發(fā)時(shí)延： 從 ? 0, 1, 2, ..., 2k1 ? 中隨機(jī)取一個(gè)數(shù) r，重發(fā)時(shí)延 = r ? (2τ)， 其中 k = min[ 重發(fā)次數(shù)， 10 ] CSMA/CD 小結(jié) 如果只有一個(gè)站點(diǎn)要發(fā)送，該站點(diǎn)可占用整個(gè)傳輸信道，所以可獲得將近 100%的信道利用率。 CSMA/CD工作的三個(gè)周期 ? 傳輸周期 (Transmission period) ? 競爭周期 (Contention period) ? 空閑周期 (Idle period) CSMA/CD 中競爭時(shí)間片長度＝ ？ 競爭時(shí)間片長度取為網(wǎng)絡(luò)中最大傳輸時(shí)延的 2倍。（信道利用率不高） 1堅(jiān)持 監(jiān)聽到信道忙時(shí)仍然堅(jiān)持聽下去，直到空閑為止。 CSMA要求各站在發(fā)送之前先監(jiān)聽信道上是否有其他站點(diǎn)正在傳送（載波監(jiān)聽）。MAC層通過 SAP提供兩種服務(wù)： MAC層數(shù)據(jù)服務(wù)、 MAC層管理服務(wù) the MAC data service and the MAC management service interfacing to the MAC sub